Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 17 листах с расчетом с расчетом сужающего устройства и пределов измерения.
Для измерения расхода газа в трубопроводах применяют приборы-расходомеры, основанные на измерении перепада давления.
Конструктивно прибор состоит из сужающего устройства с диафрагмой и отводов для отбора давления газа до и после диафрагмы. Измерительный прибор – манометр – подключается к отводам. Перепад давления пропорционален скорости прохождения потока газа и служит мерой его расхода.
Сужающее устройство состоит из плюсовой и минусовой камер с размещенной между ними диафрагмой. Диафрагма – это тонкая металлическая пластинка с небольшим круглым отверстием по центру, имеющим острые края. Трубопровод разрезается, в разрыв устанавливается сужающее устройство, концы труб с помощью сварки соединяются с камерами.
В качестве исходных данных для расчета принят состав газовой смеси, перекачиваемой по трубопроводу, его температура и давление. Сужающее устройство изготавливается из стали 0Х17Т.
Принято, что сужающим устройством является диафрагма, верхний предел измерения расхода – 1,25 м3/с. Метод отбора перепада давления – угловой камерный.
Выбраны и рассчитаны данные, необходимые для расчета:
Параметр |
Значение |
Абсолютное давление газа |
1,03 МПа |
Абсолютная температура газа |
313,15 К. |
Тип камерной диафрагмы |
ДКС 10-150 |
Внутренний диаметр трубы |
146,03 мм |
Плотность влажной газовой смеси в рабочих условиях |
21,8278 кг/м3 |
Выполнен расчет потери давления при прохождении через диафрагму и проверка условий по числу Рейнольдса.
Рассчитан коэффициент расхода α с учетом абсолютной и относительной шероховатости трубы и диаметра отверстия диафрагмы. α = 0,6662. Коэффициент расширения газа составил 0,997461.
На основании полученных данных выполнена проверка расчетов. Отклонение рассчитанного значения от заданного составило 0,075%, что меньше допустимого (0,2%).
В качестве измерительных приборов комплекса выбран манометр Метран-49-ДД-Ех модели 9420 и вторичный прибор Диск-250.
Для обеспечения точности измерений рассчитаны необходимые длины прямых участков труб до плюсовой и после минусовой камер. Они составляют соответственно 4 м. и 1,1096 м.
Для определения погрешности прибора на первом шаге выполнены расчеты средних квадратических погрешностей давления, адиабаты, расширения, плотности, сжимаемости, влажности, расхода газовой смеси. На основе полученных значений рассчитана предельная погрешность, которая составила для измерительного комплекса 2%.
На основании выполненных расчетов разработана конструкция сужающего устройства с деталировкой.
Расчетно-пояснительная записка Word: 17 листов
Спецификация – 2 листа
В программе: Компас 3D v